Comunicación Profibus entre un atornillador Rexroth CS351 y un PLC Siemens S7-300 (parte 1ª)

Recientemente me han pedido comunicar un atornillador automático CS351 de Rexroth con un PLC Siemens de la serie S7-300. La idea es seleccionar una receta a través de HMI con la secuencia de tornillos a apretar y que el PLC vaya activando el número de programa correspondiente en el atornillador, comprobando los resultados e indicando en un panel de visualización los resultados y pasos a seguir por el operario. El PLC también gestionará una sencilla maniobra neumática. En esta entrada mostraré las notas que he tomado para configurar la comunicación Profibus atornillador-PLC.

El aspecto de la unidad de control del atornillador es este (cutre-foto con mi móvil):

La unidad de atornillado con la que tengo que trabajar no viene con puerto Profibus, así que tengo que instalar una tarjeta de comunicación IMpdp.

Para configurar el atornillador necesitaremos el software de Rexroth BS350. No está disponible para descarga y deberemos ponernos en contacto con nuestro distribuidor para obtenerlo. Existen distintas versiones del programa y deberemos utilizar la que se corresponda con el firmware que lleve nuestro atornillador; en mi caso tengo el firmware V2.20, así que instalaré el BS350 V2.20, que tiene este aspecto:

El software está en español y bien traducido, lo cual siempre es de agradecer.

Para conectarnos al atornillador, para realizar la configuración, tenemos dos opciones. Una es a través de un cable ethernet cruzado y la otra es a través del puerto USB en el frontal de la unidad de control. Yo me decanté por la segunda opción. Un cable normal de impresora funcionará perfectamente. Al instalar el controlador USB es recomendable tener el atornillador cerca, para conectarlo cuando nos lo pida y completar la instalación. Si sigues las instrucciones paso a paso no tendrás problemas.

El primer paso será seleccionar cómo nos conectaremos, para ello vamos a PC->Interfaz

Y seleccionamos el modo de conexión, en mi caso USB.

Ahora iniciaremos la sesión pulsando sobre el botón de la llave.

Nos pedirá usuario y contraseña:

La unidad de atornillado ya ha estado trabajando y ya tiene una configuración programas de atornillado creados, así que, para evitar problemas, lo mejor es hacer una copia de seguridad. Para ello vamos al menú Datos->Copia de seguridad...

Seleccionamos el canal de atornillado (en mi caso solo tengo un atornillador, con lo que selecciono el primero) y guardo la copia de seguridad.

Como elegí guardar también el firmware, tarda un ratillo. Al guardar una copia de seguridad tenemos toda la configuración en un fichero, que nos servirá para restaurar en caso de desastre. Si queremos ver la configuración y no estamos conectados al atornillador, la copia de seguridad no nos sirve. Para eso tenemos la opción Archivo->Guardar célula de atornillado.

Seleccionamos lo que queramos guardar.

Y listo, ya tenemos los datos previos a salvo.

Vamos a configurar la tarjeta IMpdp Profibus, para ello pulsamos sobre Configurar el canal de atornillado

Se abrirá la ventana donde saldrá la nueva tarjeta, en color rojo ya que no la hemos configurado.

Nota: si no ves la tarjeta IMpdp haz doble clic sobre el icono de una carpeta bajo CS.

Hacemos doble clic sobre la tarjeta y se abrirá la ventana de configuración.

Seleccionamos IMpdp y aparecerán sus parámetros.

Aquí deberemos especificar la dirección Profibus (3), la cantidad entradas/salidas (16 estradas y 16 salidas), y la cantidad de datos recibidos (12 bytes) y enviados (32 bytes). Esta ha sido mi configuración, pero hay que adaptarla a cada caso. Con el botón Crear archivo GSD se generará un archivo GSD con el que deberemos configurar la red Profibus.

Enviamos la configuración recién creada con el botón Enviar

Y desaparecerá el color rojo, con lo que nuestra configuración es correcta.

El siguiente paso será especificar el contenido de los datos que se transmitirán en Profibus, para ello vamos al menú Sistema->Tabla de asignación PLC SE/CS

Para lo que pretendo hacer la configuración por defecto es suficiente con una salvedad: la señal de habilitación la asigno a la entrada 1.0, así desde el PLC podré habilitar el atornillador a voluntad. El resto de entradas me permitirán cambiar el número de programa de atornillado y acusar fallos. Para saber qué hace cada señal podemos dejar el puntero del ratón sobre cada una y saldrá una breve descripción. Con las salidas podremos obtener el número de programa seleccionado, saber si hay algún error, si el atornillador está listo, etc.

Configuradas las entradas y salidas, vamos a especificar qué variables vamos a cominicar con el atornillador, para ello vamos al menú Sistema->Datos bus de campo CS

Seleccionamos las variables que necesitamos, en mi caso son el número de programa, par mínimo, par de apriete, par máximo, ángulo mínimo, ángulo de giro, ángulo máximo, código de error y tipo de error. En total 28 bytes, que cabe en los 32 que configuré.

Ya solo nos queda pulsar el botón enviar y ya tenemos el atornillador configurado.

Por supuesto, en la completa documentación que viene con el atornillador (en formato PDF) está todo esto explicado en mayor profundidad.

Como esta entrada se está alargando demasiado, dejaré para una próxima la configuración de la red Profibus con el software de Siemens y algún ejemplo de programación.

Como siempre, cualquier comentario será bienvenido.